(57)【要約】 【課題】研磨・切削性、耐久性に優れ、剛性とタフネスとのバランスに優れた薄刃砥石を提供する。【解決手段】平均粒径が０．１μｍ〜１０μｍのダイヤモンドおよびまたは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒を５質量％〜５０質量％の範囲で含有するポリイミドフィルムであって、厚さが１μｍ〜３０μｍである薄刃砥石、中でもポリイミドフィルムが、少なくとも芳香族テトラカルボン酸類の残基としてピロメリット酸、芳香族ジアミン類の残基としてベンゾオキサゾール構造を有するジアミンであるポリイミドフィルムであり、かつ面方向での線膨張係数が−１０ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃である薄刃砥石。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が０．１μｍ〜１０μｍのダイヤモンドおよびまたは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）の砥粒を５質量％〜５０質量％の範囲で含有するポリイミドフィルムから構成されてなり、厚さが１μｍ〜３０μｍで、かつ円環板状であることを特徴とする薄刃砥石。
【請求項２】
ポリイミドフィルムが、少なくとも芳香族テトラカルボン酸類の残基としてピロメリット酸、芳香族ジアミン類の残基としてベンゾオキサゾール構造を有するジアミンからなるポリイミドフィルムであり、かつ面方向での線膨張係数が−１０ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃であることを特徴とする請求項１記載の薄刃砥石。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれかに記載の薄刃砥石を用いることを特徴とするダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚み寸法が小さな薄刃砥石に関し、特に切断加工の精度や効率化を高め得る新規の薄刃砥石およびその使用方法に関し、更には切れ味、研磨性の耐久性がよく、高温においても切れ味、研磨性の耐久性を保持する薄刃砥石に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハ、水晶、石英などの硬質脆性材料、金属材料などを切断加工するために、厚み寸法が１ｍｍ以下の薄刃砥石が用いられている。例えば、半導体ウエハにおいては、マトリックス状に配列された半導体素子を結晶方位に拘らず垂直面でペレットに分割するためのダイシング工程において用いられる切断工具などである。薄刃砥石として、加熱により硬化させられる樹脂結合剤、或いはメッキ液中において析出させられる金属結合剤を用いて、砥粒を結合させることなどで得られた薄刃砥石（特許文献１参照）が提案されている。
薄刃砥石は、その樹脂結合剤の硬化或いは金属結合剤の生成などに時間がかかるために非能率であるだけでなく、数十〜数百μｍ厚みの平坦な形状が求められるにも関わらず、高い寸法精度で形成することが困難であった。
【０００３】
これらの解決のために、成形型内に注入された流動性砥石材料に光透過性を有する成形型を通して光照射し、流動性砥石材料の光硬化性樹脂が短時間で硬化し、厚み、径、反りなどの高精度の薄刃砥石を得る方法（特許文献２参照）、砥粒を含む無機質充填材を樹脂結合材で保持した薄板状の砥粒保持部を有する薄刃砥石であって、樹脂結合材がアクリル樹脂とエポキシ樹脂の混合物の硬化部を含有する薄刃砥石（特許文献３参照）などが提案されている。
【特許文献１】特開平  ０２−０５３５６８号公報
【特許文献２】特開２００１−０８８０３７号公報
【特許文献３】特開２００３−０４８１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来提案されている薄刃砥石においては、それぞれがこれより先行する薄刃砥石の性能を高めたり、製造を容易にしたりして、薄刃砥石の分野において貢献してきてはいるが、剛性とタフネスとのバランスの欠如、耐久性の不足、生産性の不充分さなどの課題を抱えていた。本発明はこれらの課題を解決するものであり、砥石としての性能は勿論、耐久性特に高温における耐久性に優れ、剛性とタフネスとのバランスに優れた、生産性においてもロスの少ない薄刃砥石を得ることができるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明は、以下の構成からなる。
１．  平均粒径が０．１μｍ〜１０μｍのダイヤモンドおよびまたは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）の砥粒を５質量％〜５０質量％の範囲で含有するポリイミドフィルムであって、厚さが１μｍ〜３０μｍで、かつ円環板状であることを特徴とする薄刃砥石。
２．  ポリイミドフィルムが、少なくとも芳香族テトラカルボン酸類の残基としてピロメリット酸、芳香族ジアミン類の残基としてベンゾオキサゾール構造を有するジアミンであるポリイミドフィルムであり、かつ面方向での線膨張係数が−１０ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃である１．の薄刃砥石。
３．１．〜２．いずれかの薄刃砥石を用いるダイシング方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の平均粒径が０．１μｍ〜１０μｍのダイヤモンドおよびまたは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）の砥粒を５質量％〜５０質量％の範囲で含有するポリイミドフィルムであって、厚さが１〜３０μｍである薄刃砥石、特にポリイミドフィルムが、少なくとも芳香族テトラカルボン酸類の残基としてピロメリット酸、芳香族ジアミン類の残基としてベンゾオキサゾール構造を有するジアミンであるポリイミドフィルムであり、かつ面方向での線膨張係数が−１０ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃である薄刃砥石は、研磨・切削性に優れ、耐久性特に高温における耐久性に優れ、剛性とタフネスとのバランスに優れた、生産性においてもロスの少ない薄刃砥石であり、この薄刃砥石を用いてダイシングを行う半導体装置の製造などにおいて極めて有意義である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を詳述する。
本発明に用いるポリイミドフィルムは、芳香族テトラカルボン酸類と芳香族ジアミン類とを反応させて得られるポリイミドをフィルム化したものであり、このポリイミドフィルムは、例えば芳香族テトラカルボン酸類（無水物、酸、およびアミド結合性誘導体を総称して類という、以下同）と芳香族ジアミン類（アミン、およびアミド結合性誘導体を総称して類という、以下同）とを反応させて得られるポリアミド酸溶液を、成形して後イミド化して得られるものであり、例えばフィルムとなす場合には、流延、乾燥、熱処理（イミド化）してフィルムとなす方法で得られる。
【０００８】
前記のポリイミドフィルムは、特に限定されるものではないが、下記の芳香族ジアミン類と芳香族テトラカルボン酸（無水物）類との組み合わせが好ましい例として挙げられる。
Ａ．ピロメリット酸残基を有する芳香族テトラカルボン酸類、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類との組み合わせ。
Ｂ．フェニレンジアミン骨格を有する芳香族ジアミン類とビフェニルテトラカルボン酸骨格を有する芳香族テトラカルボン酸類との組み合わせ。
Ｃ．ジフェニルエーテル骨格を有する芳香族ジアミン類とピロメリット酸残基を有する芳香族テトラカルボン酸類との組み合わせ。
中でも特にＡ．のベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン残基を有するポリイミドフィルムが好ましい。
【０００９】
前記のベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類の分子構造は特に限定されるものではなく、具体的には以下のものが挙げられる。これらのジアミンは全ジアミンの７０モル％以上することが好ましく、より好ましくは８０モル％以上である。
【００１０】
【化１】
2010017826.tif 000002
【００１１】
【化２】
2010017826.tif 000003
【００１２】
【化３】
2010017826.tif 000004
【００１３】
【化４】
2010017826.tif 000005
【００１４】
【化５】
2010017826.tif 000006
【００１５】
【化６】
2010017826.tif 000007
【００１６】
【化７】
2010017826.tif 000008
【００１７】
【化８】
2010017826.tif 000009
【００１８】
【化９】
2010017826.tif 000010
【００１９】
【化１０】
2010017826.tif 000011
【００２０】
【化１１】
2010017826.tif 000012
【００２１】
【化１２】
2010017826.tif 000013
【００２２】
【化１３】
2010017826.tif 000014
【００２３】
これらの中でも、合成のし易さの観点から、アミノ（アミノフェニル）ベンゾオキサゾールの各異性体が好ましく、５−アミノ−２−（ｐ−アミノフェニル）ベンゾオキサゾールがより好ましい。ここで、「各異性体」とは、アミノ（アミノフェニル）ベンゾオキサゾールが有する２つアミノ基が配位位置に応じて定められる各異性体である（例；上記「化１」〜「化４」に記載の各化合物）。これらのジアミンは、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００２４】
さらに、全ジアミンの３０モル％以下であれば下記に例示されるジアミン類を一種または二種以上を併用しても構わない。そのようなジアミン類としては、例えば、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ｍ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，４’−ジアミノジフェニルスルホキシド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、１，４−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、２，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、２−［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−２−［４−（４−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル］プロパン、２−［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−２−［４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホキシド、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、１，４−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、４，４’−ビス［（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、１，１−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、３，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、２，２−ビス［３−（３−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、１，１−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホキシド、４，４’−ビス［３−（４−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ジフェニルエーテル、４，４’−ビス［３−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ジフェニルエーテル、４，４’−ビス［４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ］ベンゾフェノン、４，４’−ビス［４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ］ジフェニルスルホン、ビス［４−｛４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ｝フェニル］スルホン、１，４−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノ−６−トリフルオロメチルフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノ−６−フルオロフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノ−６−メチルフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノ−６−シアノフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジフェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−５，５’−ジフェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４，５’−ジフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−フェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−５−フェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４−フェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−５’−フェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジビフェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−５，５’−ジビフェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４，５’−ジビフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−ビフェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−５−ビフェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４−ビフェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−５’−ビフェノキシベンゾフェノン、１，３−ビス（���−アミノ−４−フェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノ−４−フェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノ−５−フェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノ−５−フェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−４−ビフェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノ−４−ビフェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノ−５−ビフェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノ−５−ビフェノキシベンゾイル）ベンゼン、２，６−ビス［４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ］ベンゾニトリルおよび上記芳香族ジアミンの芳香環上の水素原子の一部もしくは全てがハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基またはアルコキシル基、シアノ基、またはアルキル基またはアルコキシル基の水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換された炭素数１〜３のハロゲン化アルキル基またはアルコキシル基で置換された芳香族ジアミン等が挙げられる。
【００２５】
前記の芳香族テトラカルボン酸無水物類の分子構造は特に限定されるものではなく、具体的には、以下のものが挙げられる。これらの酸無水物は全酸無水物の７０モル％以上することが好ましく、より好ましくは８０モル％以上である。
【００２６】
【化１４】
2010017826.tif 000015
【００２７】
【化１５】
2010017826.tif 000016
【００２８】
【化１６】
2010017826.tif 000017
【００２９】
【化１７】
2010017826.tif 000018
【００３０】
【化１８】
2010017826.tif 000019
【００３１】
【化１９】
2010017826.tif 000020
【００３２】
これらのテトラカルボン酸二無水物は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
さらに、全テトラカルボン酸二無水物の３０モル％以下であれば下記に例示される非芳香族のテトラカルボン酸二無水物類を一種または二種以上を併用しても構わない。そのようなテトラカルボン酸無水物としては、例えば、ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ペンタン−１，２，４，５−テトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−１，２，４，５−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサ−１−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、３−エチルシクロヘキサ−１−エン−３−（１，２），５，６−テトラカルボン酸二無水物、１−メチル−３−エチルシクロヘキサン−３−（１，２），５，６−テトラカルボン酸二無水物、１−メチル−３−エチルシクロヘキサ−１−エン−３−（１，２），５，６−テトラカルボン酸二無水物、１−エチルシクロヘキサン−１−（１，２），３，４−テトラカルボン酸二無水物、１−プロピルシクロヘキサン−１−（２，３），３，４−テトラカルボン酸二無水物、１，３−ジプロピルシクロヘキサン−１−（２，３），３−（２，３）−テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、１−プロピルシクロヘキサン−１−（２，３），３，４−テトラカルボン酸二無水物、１，３−ジプロピルシクロヘキサン−１−（２，３），３−（２，３）−テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．２］オクタン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００３３】
前記の芳香族テトラカルボン酸類と芳香族ジアミン類とを反応（重合）させてポリアミド酸を得るときに用いる溶媒は、原料となるモノマーおよび生成するポリアミド酸のいずれをも溶解するものであれば特に限定されないが、極性有機溶媒が好ましく、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−アセチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリックアミド、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、スルホラン、ハロゲン化フェノール類等があげられる。これらの溶媒は、単独あるいは混合して使用することができる。溶媒の使用量は、原料となるモノマーを溶解するのに十分な量であればよく、具体的な使用量としては、モノマーを溶解した溶液に占めるモノマーの重量が、通常５〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％となるような量が挙げられる。
【００３４】
ポリアミド酸を得るための重合反応（以下、単に「重合反応」ともいう）の条件は従来公知の条件を適用すればよく、具体例として、有機溶媒中、０〜８０℃の温度範囲で、１０分〜３０時間連続して撹拌および／または混合することが挙げられる。必要により重合反応を分割したり、温度を上下させてもかまわない。この場合に、両モノマーの添加順序には特に制限はないが、芳香族ジアミン類の溶液中に芳香族テトラカルボン酸無水物類を添加するのが好ましい。重合反応によって得られるポリアミド酸溶液の粘度はブルックフィールド粘度計による測定（２５℃）で、送液の安定性の点から、好ましくは１０〜２０００Ｐａ・ｓであり、より好ましくは１００〜１０００Ｐａ・ｓである。
【００３５】
重合反応中に真空脱泡することは、良質なポリアミド酸溶液を製造するのに有効である。また、重合反応の前に芳香族ジアミン類に少量の末端封止剤を添加して重合を制御することを行ってもよい。末端封止剤としては、無水マレイン酸等といった炭素−炭素二重結合を有する化合物が挙げられる。無水マレイン酸を使用する場合の使用量は、芳香族ジアミン類１モル当たり好ましくは０．００１〜１．０モルである。
重合反応により得られるポリアミド酸溶液から、本発明の層の一であるポリイミドフィルムを形成するためには、ポリアミド酸溶液を支持体上に塗布して乾燥することによりグリーンフィルム（自己支持性の前駆体フィルムを得て、次いで、グリーンフィルムを熱処理に供することでイミド化反応させる方法が挙げられる。支持体へのポリアミド酸溶液の塗布は、スリット付き口金からの流延、押出機による押出し、等を含むが、これらに限られず、従来公知の溶液の塗布手段を適宜用いることができる。
【００３６】
支持体上に塗布したポリアミド酸を乾燥してグリーンシートを得る条件は特に限定はなく、温度としては７０〜１５０℃が例示され、乾燥時間としては、５〜１８０分間が例示される。そのような条件を達する乾燥装置も従来公知のものを適用でき、熱風、熱窒素、遠赤外線、高周波誘導加熱などを挙げることができる。次いで、得られたグリーンシートから目的のポリイミドフィルムを得るために、イミド化反応を行わせる。その具体的な方法としては、従来公知のイミド化反応を適宜用いることが可能である。例えば、閉環触媒や脱水剤を含まないポリアミド酸溶液を用いて、必要により延伸処理を施した後に、加熱処理に供することでイミド化反応を進行させる方法（所謂、熱閉環法）が挙げられる。この場合の加熱温度は１００〜５００℃が例示され、フィルム物性の点から、より好ましくは、１５０〜２５０℃で３〜２０分間処理した後に３５０〜５００℃で３〜２０分間処理する２段階熱処理が挙げられる。
【００３７】
別のイミド化反応の例として、ポリアミド酸溶液に閉環触媒および脱水剤を含有させておいて、上記閉環触媒および脱水剤の作用によってイミド化反応を行わせる、化学閉環法を挙げることもできる。この方法では、ポリアミド酸溶液を支持体に塗布した後、イミド化反応を一部進行させて自己支持性を有するフィルムを形成した後に、加熱によってイミド化を完全に行わせることができる。この場合、イミド化反応を一部進行させる条件としては、好ましくは１００〜２００℃による３〜２０分間の熱処理であり、イミド化反応を完全に行わせるための条件は、好ましくは２００〜４００℃による３〜２０分間の熱処理である。
【００３８】
本発明に用いる砥粒としては、ダイヤモンド、ＣＢＮが好ましく、他にＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＴｉＣなどの砥粒を加えても良い。
本発明で用いる砥粒の平均粒子径は０．１μｍ〜１０μｍであり、好ましくは０．１μｍ〜５μｍ、より好ましくは０．１μｍ〜３μｍである。平均粒子径が１０μｍを超えると、薄刃砥石の機械強度が大幅に低下し、製膜を行うことが困難である。また、薄刃砥石自体が厚くなるため、切り溝によるロスが大きくなり、生産性が悪くなる恐れがある。一方、平均粒子径が０．１μｍよりも小さいと、薄刃砥石の切断性が悪くなる恐れがある。ここで、本発明における平均粒径とは、レーザー散乱式粒度分布計（ＬＢ−５００、堀場製作所社製）を用いて得られる粒子径分布より算出した、重量平均粒子径をさす。
また、本発明の薄刃砥石の厚さは１μｍ〜３０μｍであり、好ましくは２μｍ〜１５μｍ、より好ましくは３μｍ〜１２．５μｍである。厚さが３０μｍを超えると、切り溝によるロスが大きくなり、生産性が悪くなる恐れがある。一方、１μｍより薄い薄刃砥石を製膜することは、非常に困難であり、また１μｍより薄いと切断性が悪化する。
【００３９】
本発明の薄刃砥石における砥粒の含有比率は、好ましくは５質量％〜５０質量％であり、より好ましくは５質量％〜４０質量％、さらに好ましくは１０質量％〜４０質量％である。砥粒の含有量が５０重量％を超えると、フィルムの機械強度が大幅に低下し、製膜を行うことが困難である。一方、５重量％より少ないと、薄刃砥石の切断性が悪くなる恐れがある。
ポリイミドフィルム中に砥粒を含有させる手段としては、例えば、ポリイミドフィルムの前駆体であるポリアミド酸の溶液中に砥粒を配合する手段などがある。具体的には、ポリアミド酸を合成する前に有機極性溶媒に砥粒を添加して分散させたのちに上述したように酸無水物類とジアミン類とを反応させたり、前記反応途中に砥粒を添加したり、ポリアミド酸溶液を得た後に砥粒を添加したりする手段などが挙げられる。好ましくは、上述の手段のうち、ポリアミド酸を合成する前に有機極性溶媒中に砥粒を添加して分散させる手段、またはポリアミド酸類とジアミン類との反応途中に砥粒を添加する手段が挙げられる。そのような手段であれば砥粒を凝集させ難く、効率的に均一に分散させ得る。
【００４０】
なお、本発明のポリイミドフィルムから円環板状の薄刃砥石へ加工する方法としては特に限定されないが、トムソン刃を用いて打ち抜く、円形カッターで切り抜く、レーザーで切断する、等の方法を用いることができる。
【００４１】
本発明の薄刃砥石は、面方向での線膨張係数が−１０ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃であることが好ましく、より好ましくは−１０ｐｐｍ／℃〜１５ｐｐｍ／℃、さらに好ましくは−１０ｐｐｍ／℃〜１０ｐｐｍ／℃である。これらの範囲を超え、線膨張係数の値が０から著しく乖離すると、例えば、シリコンウエハダイシング中の温度上昇による寸法変化が起こり、薄刃砥石に変形が発生して、優れた品位のシリコンチップが得られない恐れがある。
【００４２】
本発明の薄刃砥石の引張破断強度は特に限定されないが、１５０ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは２００ＭＰａ以上、さらに好ましくは２５０ＭＰａ以上である。引張破断強度が１５０ＭＰａより低いと、例えば、シリコンウエハダイシング中に切断性が悪くなり、優れた品位のシリコンチップが得られない恐れがある。
引張破断伸度も特に限定されないが、その使用目的から、５％〜８０％が好ましく、より好ましくは１０％〜７５％、さらに好ましくは１５％〜７０％である。引張破断伸度がこれらの範囲を超えると、耐久性に劣るためライフが短くなる。
また、引張弾性率も特に限定されないが、３．０ＧＰａ以上が好ましく、より好ましくは４．０ＧＰａ以上、さらに好ましくは４．５ＧＰａ以上である。引張弾性率が３．０ＧＰａより低いと、例えば、シリコンウエハダイシング中に切断性が悪くなり、優れた品位のシリコンチップが得られない恐れがある。
【００４３】
本発明の薄刃砥石を用いて、半導体ウエハをダイシングすることができる。たとえば、半導体ウエハにおいてマトリックス状に配列された半導体素子を結晶方位に拘らず垂直面でペレットに分割するためのダイシング工程において、本願の薄刃砥石を切断工具として用いることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例および比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性の評価方法は以下の通りである。
【００４５】
１．砥粒の平均粒子径
測定対象の砥粒を溶媒に分散し、レーザー散乱式粒度分布計（ＬＢ−５００、堀場製作所社製）により粒子径分布を求め、重量平均粒子径を算出した。
２．薄刃砥石の厚さ
測定対象の薄刃砥石について、マイクロメーター（ファインリューフ社製、ミリトロン１２４５Ｄ）を用いて測定した。
３．薄刃砥石の引張弾性率、引張破断強度、および引張破断伸度
測定対象の薄刃砥石について、下記条件で幅方向（ＴＤ方向）および長手方向（ＭＤ方向）の引張破壊試験を行い、ＴＤ方向とＭＤ方向の平均値をそれぞれ引張弾性率、引張破断強度、および引張破断伸度とした。
装置名          ：  島津製作所社製  オートグラフ
サンプル長さ    ：  １００ｍｍ
サンプル幅      ：  １０ｍｍ
引張り速度      ：  ５０ｍｍ／ｍｉｎ
チャック間距離  ：  ４０ｍｍ
【００４６】
４．薄刃砥石の線膨張係数（ＣＴＥ）
測定対象のポリイミドフィルムについて、下記条件にてＴＤ方向およびＭＤ方向の伸縮率を測定し、９０〜１００℃、１００〜１１０℃、…と１０℃の間隔での伸縮率／温度を測定し、この測定を４００℃まで行い、１００℃から３５０℃までの全測定値の平均値をＣＴＥ（ｐｐｍ／℃）として算出した。
装置名          ：  ＭＡＣサイエンス社製  ＴＭＡ４０００Ｓ
サンプル長さ    ：  １０ｍｍ
サンプル幅      ：  ２ｍｍ
昇温開始温度    ：  ２５℃
昇温終了温度    ：  ４００℃
昇温速度        ：  ５℃／ｍｉｎ
雰囲気          ：  アルゴン
【００４７】
＜薄刃砥石の評価＞  切断性
外径：５６ｍｍ、内径：１９ｍｍに加工した薄刃砥石を用いて、下記条件で６インチシリコンウェハーのダイシングを行った。
砥石回転数        ：  ３０,０００ｒｐｍ
切り込み量        ：  ０．３ｍｍ
ダイシング方法    ：  ダウンカット
研削液            ：  純水
切削ライン数      ：  １０,０００回
得られたシリコンウエハが目標とするサイズに切断できたものを○、切断できなかったものを×とした。
【００４８】
＜薄刃砥石の評価＞  チッピング
外径：５５．９ｍｍ、内径：１９．０５ｍｍに加工した薄刃砥石を用いて、下記条件で６インチのシリコンウエハのダイシングを行った。
砥石回転数        ：  ３０,０００ｒｐｍ
切り込み量        ：  ０．３ｍｍ
ダイシング方法    ：  ダウンカット
研削液            ：  純水
切削ライン数      ：  １０,０００回
得られたシリコンウエハを光学顕微鏡で観察し、チッピングがほとんど見られないものを○、チッピングが見られるものを×とした。ここで、チッピングとは、シリコンウエハ切断面の割れや欠けを意味する。
【００４９】
〔製造例１〜８〕
（ポリアミド酸溶液Ａ１〜Ａ８の作成）
窒素導入管，温度計，攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、５−アミノ−２−（ｐ−アミノフェニル）ベンゾオキサゾール２２３質量部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド４４１６質量部を加えて完全に溶解させた後、ピロメリット酸二無水物２１７質量部、ダイヤモンド砥粒及び／又はＣＢＮが表１、表２記載量になるよう加え、２５℃の反応温度で２４時間攪拌すると、褐色で粘調なポリアミド酸溶液Ａ１〜Ａ８が得られた。
【００５０】
〔製造例９〕
（ポリアミド酸溶液Ｂの作成）
窒素導入管，温度計，攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、フェニレンジアミン１０８質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン４０１０質量部を加えて完全に溶解させた後、ジフェニルテトラカルボン酸二無水物２９２．５質量部、ダイヤモンド砥粒が表２記載量になるよう加え、２５℃の反応温度で１２時間攪拌すると、褐色の粘調なポリアミド酸溶液Ｂが得られた。
【００５１】
〔製造例１０〕
（ポリアミド酸溶液Ｃの作成）
窒素導入管，温度計，攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、ジアミノジフェニルエーテル２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン４１７０質量部を加えて完全に溶解させた後、ピロメリット酸二無水物２１７質量部、ダイヤモンド砥粒が表２記載量になるよう加え、２５℃の反応温度で５時間攪拌すると、褐色の粘調なポリアミド酸溶液Ｃが得られた。
【００５２】
【表１】
2010017826.tif 000021
【００５３】
【表２】
2010017826.tif 000022
【００５４】
（実施例１〜４）
ポリアミド酸溶液Ａ３、Ａ４、Ａ６、Ａ８をポリエチレンテレフタレート製フィルム（Ａ−４１００、東洋紡績社製）の無滑剤面上に、コンマコーターを用いてコーティングし、１１０℃にて５分間乾燥し、ポリアミド酸フィルムを得た。ポリアミド酸フィルムを支持体から剥がし、１５０℃×２分間、２２０℃×２分間、４７５℃×４分間の熱処理を行い、厚さ５μｍのポリイミドフィルム１〜４を得た。得られたポリイミドフィルムを、外径：５５．９ｍｍ、内径：１９．０５ｍｍの円環板状にトムソン刃を用いて打ちぬき、薄刃砥石１〜４を作成した。
得られたポリイミドフィルム１〜４の物性値、薄刃砥石１〜４の評価結果を表３に示す。なお、表中の「不能」は、品位の良いフィルムを得ることができず、各種物性の測定が不能であることを示す。
【００５５】
（実施例５）
ポリアミド酸溶液Ｂをポリエチレンテレフタレート製フィルム（Ａ−４１００、東洋紡績社製）の無滑剤面上に、コンマコーターを用いてコーティングし、１１０℃にて５分間乾燥し、ポリアミド酸フィルムを得た。ポリアミド酸フィルムを支持体から剥がし、１５０℃×２分間、２２０℃×２分間、４６０℃×４分間の熱処理を行い、厚さ５μｍのポリイミドフィルム５を得た。また、実施例１と同様の方法で薄刃砥石５を作成した。
得られたポリイミドフィルム５の物性値、薄刃砥石５の評価結果を表３に示す。
【００５６】
（実施例６）
ポリアミド酸溶液Ｃをポリエチレンテレフタレート製フィルム（Ａ−４１００、東洋紡績社製）の無滑剤面上に、コンマコーターを用いてコーティングし、１１０℃にて５分間乾燥し、ポリアミド酸フィルムを得た。ポリアミド酸フィルムを支持体から剥がし１５０℃×２分間、２２０℃×２分間、４００℃×４分間の熱処理を行い、厚さ５μｍのポリイミドフィルム６を得た。また、実施例１と同様の方法で薄刃砥石６を作成した。
得られたポリイミドフィルム６の物性値、薄刃砥石６の評価結果を表３に示す。
【００５７】
（実施例７）
ポリイミドフィルムの厚さを１０μｍとする以外は実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム７、薄刃砥石７を得た。
得られたポリイミドフィルム７の物性値、薄刃砥石７の評価結果を表３に示す。
【００５８】
（実施例８）
ポリイミドフィルムの厚さを１２．５μｍとする以外は実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム８、薄刃砥石８を得た。
得られたポリイミドフィルム８の物性値、薄刃砥石８の評価結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】
2010017826.tif 000023
【００６０】
（比較例１〜４）
ポリアミド酸溶液Ａ３の代わりにポリアミド酸溶液Ａ１、Ａ２、Ａ５、Ａ７を用いる以外は実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム８〜１１、薄刃砥石８〜１１を得た。
得られたポリイミドフィルム８〜１１の物性値、薄刃砥石８〜１１の評価結果を表４に示す。なお、表中の「不能」は、品位の良いフィルムを得ることができず、各種物性の測定が不能であることを示す。
【００６１】
（比較例５）
ポリイミドフィルムの厚さを０．５μｍとする以外は実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム１２、薄刃砥石１２を得た。
得られたポリイミドフィルム１２の物性値、薄刃砥石１２の評価結果を表４に示す。
【００６２】
（比較例６）
ポリイミドフィルムの厚さを５０μｍとする以外は実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム１３、薄刃砥石１３を得た。
得られたポリイミドフィルム１３の物性値、薄刃砥石１３の評価結果を表４に示す。
【００６３】
【表４】
2010017826.tif 000024
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の平均粒径が０．１μｍ〜１０μｍのダイヤモンドおよびまたは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒を５質量％〜５０質量％の範囲で含有するポリイミドフィルムであって、厚さが１μｍ〜３０μｍである薄刃砥石、特にポリイミドフィルムが、少なくとも芳香族テトラカルボン酸類の残基としてピロメリット酸、芳香族ジアミン類の残基としてベンゾオキサゾール構造を有するジアミンであるポリイミドフィルムであり、かつ面方向での線膨張係数が−１０ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃である薄刃砥石は、研磨・切削性にすぐれ、耐久性特に高温における耐久性に優れ、剛性とタフネスとのバランスに優れた、生産性においてもロスの少ない薄刃砥石であり、この薄刃砥石を用いてダイシングを行う半導体装置の製造など、研磨・切削における薄刃砥石の使用される分野において極めて有意義である。